科学家利用 3D打印脑组织结构以推进神经学研究

在威斯康星大学麦迪逊分校的一项新进展中，科学家们通过创建世界上第一个模拟自然大脑功能的 3D 打印脑组织，实现了神经学研究的飞跃。这种新技术利用水平分层和较软的生物墨水，可以形成类似于人脑结构的神经元网络。

生物打印脑组织的摘要。（图片来源：威斯康星大学麦迪逊分校）

传统的 3D 打印方法常常受到限制，阻碍了打印脑组织的进展。研究人员采用了水平分层方法，将神经元放置在柔软的生物墨水凝胶中，促进打印细胞之间的连接和通信。这种方法可以精确控制细胞类型和排列，超越了传统大脑类器官的能力。

打印的脑组织由相互连接的神经元组成，模仿人脑相互作用，可以研究阿尔茨海默病和帕金森病等各种神经系统疾病。这一成就有望推动干细胞生物学、神经科学以及理解神经和精神疾病的发病机制。

打印后第 30 天对 GFP-GCaMP6 和 mCherry 进行免疫染色。（图片来源：威斯康星大学麦迪逊分校）

这种打印技术的灵活性使得能够创建定义的系统来研究人脑网络的特定方面。研究人员设想将其应用于研究唐氏综合症、健康组织和受阿尔茨海默病影响的组织之间的相互作用、药物测试和观察大脑发育。与以前的方法不同，这种方法可以对大脑的网络操作进行整体检查。

这项技术的可及性使其可供许多实验室使用，无需专门的设备或培养方法。研究人员的目标是探索进一步的改进，改进用于特定脑组织按需打印的生物墨水和设备。

3D打印脑组织的发展标志着神经学研究的关键进步，为研究大脑功能、疾病和潜在治疗提供了前所未有的机会。